BGA-Versammlung: Was ist das und wie funktioniert es?

Aufgrund des technologischen Fortschritts ist die Nachfrage nach PCB-Designs für kleine und komplexe Chips enorm gestiegen. Daher ist es wichtig, ein Verpackungsverfahren zu entwickeln, das diese Chips mit hoher I/O-Dichte berücksichtigt und gleichzeitig kostengünstig ist. Hier spielt BGA eine wichtige Rolle.

In diesem Artikel erfahren Sie, was BGA-Montage ist, seine Vor- und Nachteile sowie die Herausforderungen bei der Montage. Wir erklären außerdem, wie man die Qualität von Lötstellen prüft. Lesen Sie weiter, um mehr zu diesem Thema zu erfahren.

Was ist BGA-Versammlung?

Man muss verstehen, was BGA ist, bevor man sich mit dem beschäftigt, was BGA ist. aVersammlung ist alles.

Über PCBasic

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Was ist also BGA?

BGA (Ball Grid Array) ist ein integriertes Schaltungspaket (IC-Paket), bei dem die elektrische Verbindung durch die Anordnung kleiner Lötung Kugeln in einem Gittermuster. Diese Art der Verpackung wird hauptsächlich für Anwendungen mit hoher Dichte verwendet und bietet erhebliche Verbesserungen gegenüber herkömmlichen Verpackungsmethoden wie perforierter Verpackung oder oberflächenmontierten Komponenten (SMD).

In BGA-Gehäusen werden die herkömmlichen Pins durch kleine Lötkugeln ersetzt, die in einer Matrix oder einem Gitter an der Unterseite des Elements angeordnet sind. Diese Lötung Kugeln verbinden den BGA-Chip mit der Leiterplatte durch einen Prozess namens Ball Grid Array Lötung. BGA-Komponenten werden häufig in Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungsanwendungen eingesetzt, die ein fortschrittliches Wärmemanagement und eine hohe elektrische Leistung erfordern.

BGA-Versammlung

BGA-Montage bezeichnet den Prozess der Montage von Ball Grid Array (BGA)-Komponenten auf einer Leiterplatte (PCB) durch eine Technik namens Ball Grid Array LötungAnstelle der Pins in herkömmlichen integrierten Schaltkreispaketen verwendet BGA an der Unterseite der Komponente angeordnete, verschweißte Kugeln, die als elektrische Verbindung zwischen dem BGA-Chip und der Leiterplatte dienen und so für eine effiziente Datenübertragung und Stromversorgung sorgen.

PCBA-Hersteller verwenden die BGA-Montage, um montieren Geräte mit Hunderten von Pins. Im Gegensatz zu herkömmlichen SMD-Verpackungen verwendet die BGA-Montage einen automatisierten Prozess, was bedeutet, dass die Lötung Der Prozess erfordert eine präzise Steuerung. Durch die Verwendung eines thermischen Verstärkungsmechanismus zur Reduzierung des Widerstands bietet die BGA-Montage eine bessere thermische Leistung und stabilere elektrische Verbindungen als herkömmliche Verpackungsmethoden.

Darüber hinaus bietet die BGA-Montage klare Vorteile hinsichtlich der Funktionalität. Das hochdichte Design der BGA-Montage macht sie ideal für integrierte Schaltkreise, die eine schnelle und leistungsstarke Verarbeitung erfordern.. Espeziell für Anwendungen, die ein hohes Wärmemanagement und eine hohe elektrische Leistung erfordern, wie z. B. Hochfrequenzprozessoren und Speicherchips, BGA-Montage ist die ideale.

Als Nächstes werden wir uns mit den Vorteilen der BGA-Montage gegenüber herkömmlichen Verpackungsmethoden und ihrer Anwendung in der modernen Elektronik befassen.

Vorteile von BGA-Montage

Nachfolgend sind die Vorteile der BGA-Montage aufgeführt.

Erhöhung der Dichte

Bei der BGA-Montage werden mehr Lötkugeln verwendet. Dies führt zu einer verstärkten Verbindung zwischen diesen Kugeln. Die Verbindung führt zu einer Erhöhung der Verbindungsdichte. Außerdem reduzieren die zahlreichen Lötkugeln den verfügbaren Platz auf der Leiterplatte. Dies führt zu leichteren und kleineren Produkten.

Bessere elektrische Leistung

Die BGA-Baugruppe bietet eine bessere elektrische Leistung. Diese Eigenschaft ist auf den kürzeren Weg zwischen Leiterplatte und Chip zurückzuführen. Aufgrund ihrer geringen Größe leitet die BGA-Baugruppe häufig Wärme ab. Außerdem fehlen diesem Gehäuse Pins, die sich leicht verbiegen und brechen können, was die elektrische Leistung und Stabilität erhöht.

Verbesserte Wärmeableitung

Die BGA-Baugruppe sorgt für eine verbesserte Wärmeableitung. Diese Eigenschaft verdankt sie ihrem geringen Wärmewiderstand und ihrer geringen Größe. 

Selbst-aAusrichtung

Durch die BGA-Montage wird der Platz auf der Leiterplatte optimal genutzt. Dies liegt daran, dass sich die Lötkugeln in der Regel selbst unter der Platine ausrichten. Die BGA-Montage gewährleistet die Nutzung der gesamten Leiterplatte.

Welche Schritte sind erforderlich bei BGA AMontage?

Der Prozess der BGA-Montage umfasst die Montage und das Löten der BGA-Komponenten auf Leiterplatten. Hier sind die Schritte:

PCB-Design und -Vorbereitung

In diesem Schritt werden Leiterplatten vorbereitet. Dies geschieht durch das Auftragen von Lötpaste auf die Pads, an denen das BGA-Löten erfolgen soll. Die Lötpaste enthält Flussmittel und Lötlegierung, die das Löten unterstützen.

Lotpaste Veredlung

In diesem Schritt wird Lötpaste mittels Schablonendruck auf die Metallpads der Leiterplatte aufgetragen. Die Dicke der Schablone bestimmt die benötigte Lötpastenmenge. Verwenden Sie lasergeschnittene Schablonen, um eine gleichmäßige Lötpastenübertragung auf die Leiterplatte zu gewährleisten.

Komponentenplatzierung

BGA-Komponenten lassen sich in der Regel einfacher montieren als QFP-Komponenten mit einem Abstand von 0.5 mm. Aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften sind BGA-Komponenten leicht herstellbar.

Dieser Schritt wird auch als „Pick-and-Place“-Schritt bezeichnet. Der Prozess beschreibt, wie eine automatisierte Maschine die BGA-Komponenten aufnimmt und auf den Leiterplatten platziert. Die Maschinen sind in der Regel mit hochwertigen Kameras ausgestattet. Dies soll die präzise Platzierung der Komponenten gewährleisten.

Reflow-Löten

Hier hilft ein Reflow-Ofen, die Platine zu erhitzen. Der Reflow-Ofen schmilzt die Lötpaste. Dadurch entsteht eine starke Verbindung zwischen der Leiterplatte und den BGA-Bauteilen. Außerdem schmelzen kleine Metallkügelchen unter den BGA-Bauteilen in den Lötstellen.

Inspektion und Prüfung

Die Inspektion ist wichtig, um sicherzustellen, dass die BGA-Komponenten ordnungsgemäß befestigt sind. Außerdem dürfen keine Defekte wie Kurzschlüsse, offene Verbindungen usw. vorliegen. Aufgrund der physikalischen Struktur der BGA-Komponenten ist eine visuelle Inspektion nicht möglich. Daher hilft eine Röntgeninspektion, Lötfehler zu erkennen. Zu diesen Fehlern gehören Kurzschlüsse, Hohlräume, Luftlöcher und mehr. Dann das eElektrische Tests helfen, Defekte wie Kurzschlüsse und Unterbrechungen zu finden.

HSo gewährleisten Sie eine gute Lötung in BGEine Versammlung?

Für Gutes sorgen Lötung Bei der BGA-Montage ist die Leistung und Zuverlässigkeit der BGA-Leiterplattenmontage entscheidend. Wie stellen Sie sicher, dass Lötung ist während der BGA-Montage in Ordnung? Hier sind einige Best Practices aus jahrelanger Erfahrung, die Ihnen helfen können, gute Lötung in Ihrer BGA-Baugruppe:

1. Der erste Schritt zur Gewährleistung einer guten Lötung beginnt mit einem guten BGA-PCB-Design. Beim Design von BGA-PCBss, Sie brauchen Stellen Sie ein korrektes Pad-Design, ein gutes Wärmemanagement und einen guten Ballabstand sicher. Auch die Breite und der Abstand der Drähte auf dem Pad müssen gut ausgelegt sein, was für eine zuverlässige Lötung.

2. Verwenden Sie hochwertige Lötpaste und tragen Sie die richtige Menge auf, um zu viel oder zu wenig Lötpaste zu vermeiden. Bei der BGA-Montage wird die Lötpaste durch die Schablone auf das PCB-Pad aufgetragen, daher muss die Stahlgitterschablone präzise sein. Nur eine präzise und gleichmäßige Lötpastenbeschichtung ermöglicht gute Lötverbindungen.

3. Präzise Kontrolle des Temperaturverlaufs, um Überhitzung oder Unterhitzung zu vermeiden, die zu Defekten wie kalten Schweißpunkten führen kann.

4. Nach der Montage der BGA-Leiterplatte wird mit einem Röntgengerät geprüft, ob Kaltschweißstellen, Poren, Brücken und andere Defekte vorhanden sind. Durch elektrische Tests können Kurzschlüsse oder Unterbrechungen im Stromkreis erkannt werden. Da Lötstellen oft unter BGA-Komponenten verborgen sind, lassen sich Probleme allein durch eine Sichtprüfung nicht vollständig erkennen.

5. Die Wahl eines seriösen BGA-Montagelieferanten ist entscheidend. BGA-Montagelieferanten mit Erfahrung im Umgang mit komplexen Baugruppen gewährleisten einen hohen Prozessstandard. Die Wahl eines BGA-PCB-Montagelieferanten, der auf BGA-Montagedienstleistungen spezialisiert ist, gewährleistet eine höhere Montagequalität.

6. Der BGA-Montageprozess sollte in einer kontrollierten Umgebung durchgeführt werden, um Verunreinigungen wie Staub oder Feuchtigkeit zu vermeiden, die die Qualität der Schweißung beeinträchtigen könnten.

Herausforderungen während BGA-Montage

Obwohl die BGA-Montage viele Vorteile bietet, bringt sie auch Herausforderungen mit sich. Im Folgenden sind einige der Herausforderungen aufgeführt, die bei der BGA-Montage auftreten.

Lötfehler

Der Lötprozess ist nicht einfach, und selbst der Einsatz von Maschinen ist nicht präzise. Daher können Lötfehler auftreten. BGA-MontageZu diesen Defekten zählen beispielsweise übermäßiges Löten, Öffnungen, Lötbrücken, Bauteilverschiebungen usw.

Reparatur und Nacharbeit

Reparatur- und Nacharbeitsaufgaben an BGA-Baugruppen sind in der Regel anspruchsvoll. Dies liegt an der hohen Dichte der Komponenten. Außerdem sind spezielle Fähigkeiten und Werkzeuge erforderlich.

Inspektionsbeschränkungen

Die BGA-Baugruppe befindet sich immer sehr nahe an den Lötkugeln. Dies macht die Überprüfung des Gehäuses sehr schwierig.

Zeitaufwändiger Prozess

Verfahren BGA-Montage kann zeitaufwändig sein. Dies liegt daran, dass der Ingenieur die Komponenten vor dem Löten ordnungsgemäß auf der Platine befestigen muss.

So überprüfen Sie die Qualität Ihrer Lötverbindung

Lötstellen sind sehr komplex und weisen unregelmäßige Formen auf. Daher wäre eine visuelle Qualitätsprüfung zeitaufwändig. Bei komplexeren Problemen empfiehlt sich daher die Röntgenbildgebung. Betrachten wir beide Methoden.

Visuelle Inspektion (optische Inspektion)

Diese Methode zur Überprüfung der Lötstellenqualität eignet sich nur zur Erkennung von Defekten. Dazu gehören geschlossene Schaltkreise, das Fehlen von Lot in Lötstellen und mehr. Die Methode ist unkompliziert, da zur Überprüfung nur das bloße Auge ausreicht.

Röntgeninspektion

Diese Methode erkennt Brückenbildung, unvollständige Verdrahtung, Hohlräume und andere Defekte. Außerdem lassen sich damit die meisten Defekte an Leitungen und Pads erkennen. Bei dieser Methode werden die Lötstellen mit einem Röntgengerät geprüft. Das Röntgengerät besteht aus Röntgenquelle und Detektor. Beide sind mit dem System verbunden und dienen zur Bildübertragung auf einen Bildschirm. Die Röntgenprüfung ist schnell und automatisiert und spart somit Zeit.

PCBasic's Zuverlässig BGA AMontage Service

Es gibt viele Unterkategorien der Leiterplattenbestückung, wie z. B. geschichtete Schichten: einseitige, doppelseitige und mehrschichtige Leiterplatten; Materialeigenschaften: FPC, PCB, FPCB. Wenn Sie also eine wählen PCB Wenn Sie für Ihr Projekt einen Hersteller von Leiterplattenbaugruppen suchen, müssen Sie die Eigenschaften des Projekts genau kennen, um zu wissen, auf welche Punkte Sie bei der Auswahl des am besten geeigneten Herstellers von Leiterplattenbaugruppen besonders achten müssen.

PCBasic ist eine professionelle Fabrik zur BGA-Montage und bietet Ihnen tUrnkey BGA-Montage Services.

Fazit

Die BGA-Montage ist in verschiedenen Branchen aufgrund ihrer Zuverlässigkeit, Effektivität und Effizienz unerlässlich. Heute ist die BGA-Montage ein wichtiger technologischer Fortschritt. Lötfehler können auftreten, und der Prozess kann zeitaufwändig sein. Dennoch bietet die BGA-Montage viele Vorteile. Dazu gehören eine bessere elektrische Leistung, eine höhere Dichte und eine verbesserte Wärmeableitung.

PCBasic: Ihr bester Partner für die BGA-Montage

BGA-Montagekapazität

45 mm großes BGA

BGA mit einem Mindestabstand von 0.2 mm

PBGA (Kunststoff-BGA), CBGA (Keramik-BGA), TBGA (Trägerband-BGA)

BGA mit und ohne Blei

BGA-Schweißen, Röntgeninspektion, Wartungsmöglichkeiten

BGA-MONTAGESERVICES

PCBasic bietet BGA-Montageservices aus einer Hand, einschließlich Komponentenbeschaffung, BGA-Montage, BGA-Tests, Funktionstests und BGA-Nacharbeit. Wir unterstützen Ihr Projekt, fertigen hochwertige BGA-Boards und bieten Ihnen maßgeschneiderte PCBA-Lösungen nach Ihren Wünschen.

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Wie erhalte ich ein Angebot für die BGA-Montage?

Was sind die Eigenschaften von BGA? Auf der Rückseite des BGA-gedruckten Substrats sind kugelförmige Bumps angeordnet, die die Pins ersetzen. Die kugelförmigen Bumps sind Lötkugeln, die als Verbindungsschnittstelle zwischen dem IC-Gehäuse und der Leiterplatte dienen. BGA ist ein leistungsstarkes, kleines und leichtes IC-Gehäuse. Im Vergleich zu anderen Gehäusetechnologien bietet BGA Platz für mehr Pins.

Was sind die Vorteile von BGA? Im Vergleich zur vorherigen Verpackungstechnologie werden Dicke und Gewicht reduziert; die parasitären Parameter werden reduziert, die Signalübertragungsverzögerung ist gering und die Nutzungshäufigkeit wird verbessert; die Baugruppe kann koplanar geschweißt werden, mit hoher Zuverlässigkeit, ausgezeichneter Wärmeableitungskapazität, elektrischen Eigenschaften und einem hocheffizienten System. Produktkompatibilität.

Wo werden BGA-Leiterplatten verwendet?

Aufgrund der zahlreichen Vorteile von BGA,

BGA-Leiterplatten werden häufig verwendet in:

CPU von Mobiltelefonen, Tablets, Computern und anderen

Industrielle Bestückungsautomaten, Reflow-Löten, AOI

CPU von Mobiltelefonen, Tablets, Computern und anderen

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Erkennung von BGA

Der größte Nachteil von BGAs besteht darin, dass die Lötstellen nach dem Löten unsichtbar sind, was die Gewährleistung von Qualität und Lebensdauer des Produkts erschwert. Mit bloßem Auge sind die Lötstellen des BGAs nicht direkt erkennbar, und selbst AOI kann die Lötung des BGAs nicht erkennen. PCBasic nutzt Röntgenprüfgeräte zur Erkennung der BGA-Schweißbedingungen und lässt IPQC stündlich stichprobenartige Prüfungen mit einer Rate von 10 % durchführen.

Durch die Verwendung von Röntgenstrahlen zur BGA-Erkennung können Kaltlötungen, unvollständiges Schmelzen von Lötkugeln, Verschiebungen, Zinnverbindungen und andere Defekte erkannt werden.

Warum PCBasic?

1 Stationäre Fabrik, kein Zwischenhändler, mit mehr als 200 Mitarbeitern

2 Anspruchsvolle Produktionsausrüstung wie Bestückungsautomat, Hochtemperaturofen, AOI, SPI, Röntgen usw.

3 Intelligentes Qualitätskontrollsystem, strenge Qualitätskontrolle

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Wir sind ein Hersteller mit 15 Jahren Erfahrung in der Leiterplattenmontage und verfügen über zahlreiche effiziente Komponentenlieferanten, was Ihnen die besten Angebote und die beste Produktqualität garantiert.

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Was benötigen wir, um Ihnen schnell ein Angebot machen zu können?

Gerber

Oben, unten, Lötmaske oben/unten, Baugruppe oben/unten, Siebdruck oben/unten usw.

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Bit-Nr. Modellspezifikationspaket usw.

Zertifizierung

Hat die Qualitätszertifizierung ISO: 9001 bestanden, um sicherzustellen, dass unsere Produkte den Industriestandards entsprechen.

Bei PCBasic können wir mit unserer umfassenden Erfahrung in der BGA-Montage und unserer professionellen SMT-Montagelinie sowie standardisierten Montagediensten BGA-Komponenten mit einem Abstand von 0.2 mm für Sie platzieren.

PCBasic konzentriert sich auf die Bereitstellung schlüsselfertiger BGA-Montagedienste für kleine und mittlere Unternehmen. PCBasic konzentriert sich auf das, was große Unternehmen nicht tun wollen und was kleine Unternehmen nicht gut können.

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